淺析液壓雙輪銑槽機在地下連續(xù)墻施工中的應(yīng)用

李浩

摘 要：本文在了解液壓雙輪銑槽機的設(shè)備特點以及成槽工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了液壓雙輪銑槽機在地下連續(xù)墻施工中的應(yīng)用。由于液壓雙輪銑槽機具有較高垂直度、不需要擴孔以及接頭處防滲能力較強等優(yōu)點，因而具有比較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：液壓雙輪銑槽機；地下連續(xù)墻；施工；應(yīng)用

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0229-02

1 引 言

在地下連續(xù)墻施工的過程中，液壓雙輪銑槽機是專用的設(shè)備，其具有十分顯著的優(yōu)點：①成槽施工的效率比較高；②具有比較規(guī)則的孔形；③安全環(huán)保；④適應(yīng)地層以及地質(zhì)的范圍相對比較廣泛，因而液壓雙輪銑槽機在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，我國的城市化進(jìn)程發(fā)展速度十分迅速，城市發(fā)展的方向越來越趨向于地下空間，因此，現(xiàn)階段如何有效實現(xiàn)對于城市地下空間的有效利用已經(jīng)成為一個急需要解決的問題。

傳統(tǒng)地下墻的墻寬是600～800mm，深度是30m，現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)展到墻體的寬度是800～1500mm，深度是60～80m?，F(xiàn)階段市場上應(yīng)用十分廣泛的沖孔鉆機以及液壓抓斗機已經(jīng)不能滿足此類工程的實際需要，因此，在特殊工程地下連續(xù)墻施工的過程中，液壓雙輪銑槽機是一種十分有效的施工設(shè)備，將會逐步成為基礎(chǔ)施工領(lǐng)域的中堅力量。液壓雙輪銑槽機示意圖如圖1所示。

2 項目概況

2.1 項目簡介

2017年，南京江北新區(qū)地下空間一期工程順利開工，標(biāo)志著目前國內(nèi)規(guī)模最大、功能最復(fù)雜的地下空間項目正式動工建設(shè)。該項目由中國葛洲壩集團、葛洲壩一公司聯(lián)營體中標(biāo)承建，是江北新區(qū)中心區(qū)中央商務(wù)區(qū)（CBD）的核心項目，項目總用地面積52hm2，總建設(shè)規(guī)模約145萬m2。其中，一區(qū)2段地基與基礎(chǔ)工程為地下6層結(jié)構(gòu)體系，基坑工程安全等級為一級，總長241.65m，標(biāo)準(zhǔn)段寬37.2/41.2m，開挖深度約44.79m，端頭井寬27m，開挖深度約48.3m。

本項目地下連續(xù)墻的厚度是1.5m，墻體的深度是72.6～75.06m，軸線的長度是592m，成槽的工程量為65602.49m3，入中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖為3m。地下連續(xù)墻I期槽段66個，II期槽段66個，共計槽段132個；其中：I期標(biāo)準(zhǔn)槽段長度共50個，長度為6.1～7.0m，分三銑成槽；I期異型槽段16個，均為L型，分三銑成槽；II期槽長度2.8m，一銑成槽；I、II期槽在軸線位置的搭接厚度為20cm。該工程的槽段劃分示意圖如圖2所示。

2.2 適用地層

對于液壓雙輪銑槽機來說，該設(shè)備的系統(tǒng)組成主要包括以下四部分：①主機系統(tǒng)；②銑槽機系統(tǒng)；③卷管系統(tǒng)；④除砂系統(tǒng)。該設(shè)備適用的地層情況如下：

（1）覆蓋層

液壓雙輪銑槽機在覆蓋層適用于以下地層：雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)粘土、碎石土、粉質(zhì)黏土、黏土、各種砂卵石層、粒徑小于200mm礫石地層（地層不漏漿）。

（2）基巖層

液壓雙輪銑槽機在基巖層適用于以下地層：強風(fēng)化基巖、中風(fēng)化泥巖和強度小于10MPa的其他種類巖石可以直接銑削成槽；強度介于10～80MPa之間的中風(fēng)化和微風(fēng)化基巖采用鑿銑法配合可以完成銑削成槽。

地下連續(xù)墻：基坑圍護結(jié)構(gòu)采用整體剛度較大、抗?jié)B性較好的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，墻厚1.5m兼做止水帷幕，地連墻軸線長度592m，成槽深度為72.6～75.06m，入中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖3m。

3 設(shè)備特點以及作業(yè)流程

3.1 設(shè)備特點

對于液壓雙輪銑槽機來說，其工作的主要原理如下：兩組反向旋轉(zhuǎn)的銑輪在液壓的驅(qū)動作用下切割巖層，這樣可以通過對地層反作用力的抵消來保證設(shè)備的正常穩(wěn)定運行。

銑槽機及銑輪實物圖如圖3所示。槽機主體主要包括主機和銑頭兩部分，銑削頭機體是一種重型的機架，它可以在固定配件的同時將一個向下的力施加給銑頭，在機體的下端會安裝2個帶有銑齒或滾刀的銑輪，并在底部水平位置安裝3個液壓馬達(dá)。在進(jìn)行作業(yè)的時候，通過地面上的注漿設(shè)備將膨潤土泥漿灌注到槽內(nèi)，巖體被兩銑輪相向切銑進(jìn)行破碎，這一過程是由兩側(cè)的馬達(dá)帶動的；接下來是將破碎的巖體與膨潤土泥漿混合，中間馬達(dá)的主要作用是驅(qū)動離心泥漿泵，讓其完成對泥漿以及鉆渣的抽吸過程，再進(jìn)一步將泥漿和鉆渣從排渣管排到地面上的泥漿站，進(jìn)行篩分和處理，并最終將凈化除渣后的泥漿送到槽內(nèi)進(jìn)行循環(huán)使用。

3.2 主要工作流程

液壓雙輪銑槽機的主要工作流程如下所示。

（1）施工前準(zhǔn)備。在進(jìn)行成槽施工之前，應(yīng)該對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場組裝，并將施工的場地進(jìn)行碾壓，讓其變得平整密實，從而完成導(dǎo)墻的施工工作。此外還應(yīng)該注意三個方面：①要對施工地進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而滿足施工機械對于施工布置的相關(guān)要求；②要保證施工材料能夠及時的運送到施工現(xiàn)場；③為了更方便成槽的施工過程，相關(guān)施工人員應(yīng)該詳細(xì)了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及土層土質(zhì)的相關(guān)情況。

（2）泥漿的制備和循環(huán)。在使用護壁泥漿之前，應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)性能試驗，并結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行相關(guān)配置。在施工過程中，為了讓槽壁的土體比較穩(wěn)定，應(yīng)該以監(jiān)控到的數(shù)據(jù)為主要依據(jù)對泥漿的指標(biāo)進(jìn)行及時的調(diào)整。成槽作業(yè)過程中，槽內(nèi)泥漿的液面應(yīng)該保持在不致泥漿外溢的最高液位。在成槽作業(yè)處于暫停施工的過程中，對于泥漿面的要求是應(yīng)該保證在導(dǎo)墻頂面50cm以上。

（3）開挖槽段工藝。對于液壓雙輪銑槽機來說，其垂直度應(yīng)該與槽段的軸線保持一致，而對其所進(jìn)行的監(jiān)測行為則2個相對獨立的測斜儀進(jìn)行，測量數(shù)據(jù)將會在駕駛室內(nèi)的電腦進(jìn)行相關(guān)處理并在液晶顯示屏上面顯示出來，這樣的話，駕駛員就可以隨時對銑槽機進(jìn)行監(jiān)控，并通過改變其轉(zhuǎn)速來達(dá)到調(diào)整銑槽機垂直度的目的。

（4）偏斜情況的修正。在利用銑輪進(jìn)行持續(xù)向下銑削的過程中，可以在操作系統(tǒng)的電腦顯示屏幕上跟蹤其切削的軌跡并將其顯示出來，如果發(fā)生了傾斜或者偏移的情況，就需要進(jìn)行一定的糾正，這時候就需要用到12片X、Y方向上的糾偏板以及超音波復(fù)測等，并且應(yīng)該將其精度控制在3‰以內(nèi)，從而保證槽段的垂直度以及后期鋼筋籠的下設(shè)。

（5）刷壁。刷壁過程中應(yīng)該使用特制的刷壁器，并且還應(yīng)該注意該步驟需在清孔之前進(jìn)行。在連續(xù)墻接頭的地方對墻體的接縫處進(jìn)行清洗，從而在一定程度上提高接頭處的抗?jié)B能力以及抗剪能力。

（6）鋼筋籠的制作及吊裝。對于鋼筋籠的制作應(yīng)該根據(jù)以下兩方面來進(jìn)行：一方面是地下連續(xù)墻配筋圖；另一方面是單元槽段。在制作鋼筋籠的時候，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計要求來進(jìn)行，并且為了保證鋼筋籠的剛度，應(yīng)該按照一定的距離來設(shè)置豎向和水平桁架。

（7）對接頭處的處理。對于槽段接口處來說，其處理難度隨著地下連續(xù)墻的深度的增加而越大?？梢灾苯訉姵鼋涌诓厶自谝簤弘p輪銑槽機上，在澆筑完混凝土之后，可以完成連續(xù)墻槽段之間的搭接工作，從而具備良好的防水性能。

（8）混凝土的灌注。在對每一個槽段進(jìn)行混凝土的灌注之前，應(yīng)該準(zhǔn)備好足量的混凝土在漏斗以及輸送車?yán)?。此外，在進(jìn)行澆筑之前應(yīng)該讓混凝土面均勻的進(jìn)行上升，從而保證混凝土在建筑后的質(zhì)量。

4 施工過程的重點難點以及相應(yīng)的解決方法

4.1 導(dǎo)墻變形及損壞的問題以及相應(yīng)的解決方法

導(dǎo)墻出現(xiàn)變形以及損壞等問題的主要原因是導(dǎo)墻設(shè)計施作所具有的強度不夠或者是剛度不足，導(dǎo)墻底部的地層不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)坍塌，進(jìn)而導(dǎo)致作用于導(dǎo)墻的荷載比較大或者是導(dǎo)墻的支撐出現(xiàn)一系列問題。相應(yīng)的解決方法是將以下幾方面作為根據(jù)：①地基土的性質(zhì)；②導(dǎo)墻的荷載大小；③導(dǎo)墻的作用方式等，從而做好對于導(dǎo)墻的相關(guān)設(shè)計工作以及施工過程，通過加固導(dǎo)墻的地基來使其達(dá)到要求的承受力。在進(jìn)行銑槽機布置的時候，應(yīng)該注意盡量將作用在導(dǎo)墻上的荷載進(jìn)行一定的分散，讓其作用到較廣的作業(yè)地面上；在進(jìn)行作業(yè)的過程中，應(yīng)該注意不要出現(xiàn)銑削機架沖撞導(dǎo)墻的情況，并且還應(yīng)該保證一定的強度。

4.2 孔壁坍塌的問題以及相應(yīng)的預(yù)防措施

在修筑施工平臺之前，應(yīng)該對松散的地基進(jìn)行一定的加密操作，從而提高其在抗剪方面的強度。為了避免在出現(xiàn)塌孔情況時導(dǎo)墻不會斷裂，必須對其進(jìn)行一定的牢固，使其具備承受各種施工荷載的能力，最好的做法是修建鋼筋混凝土導(dǎo)墻。在劃分槽孔的時候應(yīng)該注意要因地制宜，如果是底層穩(wěn)定性比較差的地層或者是具有比較大滲漏量的地方應(yīng)該選擇使用比較短的槽孔。為了保證泥漿的質(zhì)量，應(yīng)該以響應(yīng)的泥漿性能為指標(biāo)，避免出現(xiàn)廢水流入槽內(nèi)的情況。

4.3 槽孔傾斜的問題以及相應(yīng)的處理措施

在出現(xiàn)孔斜嚴(yán)重超標(biāo)情況的時候，通常情況下應(yīng)該需要回填孔斜段之后進(jìn)行重新銑孔，進(jìn)行回填的材料可以有以下兩種：一種是較堅硬的塊石；另一種則是低標(biāo)號的混凝土。

5 結(jié)束語

在地下連續(xù)墻施工的過程中，液壓雙輪銑槽機可以說是一種專用的設(shè)備，因為其所具有的成槽效率比較高、垂直度比較高、不需要擴孔以及接頭處防滲能力比較強等優(yōu)點，因而具有比較好的應(yīng)用前景。

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收稿日期：2018-6-7

作者簡介：李 浩（1983-），男，工程師，本科。